JPH09296456A

JPH09296456A - 補強金網を用いた鉄骨柱脚

Info

Publication number: JPH09296456A
Application number: JP10920096A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Sato; 藤邦昭佐; Toshio Saeki; 伯俊夫佐; Mitsunobu Iwata; 田満信岩; Shigeru Hirakawa; 川茂平
Original assignee: ARTES KK; Kajima Corp; Hitachi Metals Ltd; Hitachi Kizai Inc
Current assignee: ARTES KK; Kajima Corp; Hitachi Kizai Inc; Proterial Ltd
Priority date: 1996-04-30
Filing date: 1996-04-30
Publication date: 1997-11-18
Anticipated expiration: 2016-04-30
Also published as: JP3244161B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基礎コンクリート中にアンカーボルトを埋設
しておき、該アンカーボルトに嵌合する所定の位置にボ
ルト穴を有するベースプレートをもつ柱を立て、前記ア
ンカーボルトとベースプレートをナットで固定すること
により基礎に鉄骨柱を立脚する鉄骨柱脚において、基礎
コンクリート部分の補強、及びアンカーボルトの位置精
度の保持を同時に達成する。【解決手段】鋼棒をメッシュ状に組み、その交点を固
定したシート状の金網（１０）を水平にしてアンカーボ
ルト（２）上部の基礎コンクリート（１）中に埋設し、
メッシュの交差する空隙をアンカーボルト（２）の所定
の位置として、該空隙にボルト軸部を挿通し、シート状
の金網（１０）で基礎コンクリート（１）を補強し、ア
ンカーボルト（２）の位置精度を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木・建築あるい
は工作物に鉄骨構造を用いる際の鉄骨柱脚に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄筋コンクリートの基礎の上に鉄骨柱を
立脚する場合、図２１及び図２２に示すように、複数の
アンカーボルト２を基礎コンクリート１に予め埋設し、
このアンカーボルト２に嵌合するように所定の位置にボ
ルト穴６をあけたベースプレート５を有する柱４を立
て、このベースプレート５とアンカーボルト２をナット
７で締付けて、柱脚と基礎コンクリートを固定接合す
る。アンカーボルト２の下端部には定着金物３が取付け
られており、基礎コンクリート１内には基礎立上り鉄筋
８、フープ鉄筋９が埋設されている。

【０００３】従来の柱脚は、ベースプレートを介して基
礎に圧縮力を伝達し、アンカーボルトは柱脚に加わる曲
げモーメントにより生ずる引張力を負担させ、剪断力は
ベースプレート下面と基礎との摩擦力によって伝達され
ることを骨子とする設計である。

【０００４】この柱脚を施工するためには、工場等で柱
下にベースプレートを溶接等で固定したものを、すでに
基礎コンクリートに埋設されたアンカーボルトに嵌合さ
せるため、アンカーボルトの位置精度を確保することが
必要である。アンカーボルトは基礎コンクリートの打設
に先立って据付けるため、コンクリート打設の衝撃でボ
ルトが移動しないよう仮設的な支保構を設けて支保構を
そのまま埋設したり、テンプレートと称する鋼板の所定
の位置にボルト穴をあけ、そのボルト穴をボルト頂部に
嵌合しアンカーボルトをテンプレートで結束してコンク
リートを打設する。このテンプレートは通常コンクリー
ト打設後除去して、その上に所定の高さまでモルタル等
を塗り上げて硬化させる。これらのボルトの位置決めの
施工手段はいずれも仮設的なもので設計耐力に寄与しな
いとして設計している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、柱脚は建物
の自重を支えるため、ベースプレート下面に大きな圧縮
力が作用する。この圧縮力が大きくなると基礎コンクリ
ートは、圧縮力に耐えられなくなり、圧縮方向と直角方
向（水平方向）に割裂する応力が発生し縦方向に割れが
生ずる力が作用する。そのために設計的手段としてベー
スプレートを大きくし、基礎コンクリートの断面を大き
くして開裂を防ぐ方法が一般に行われている。

【０００６】また、建物が地震力や風圧力のような水平
力が加わると柱脚には曲げモーメントと共に剪断力が作
用する。曲げモーメントによるベース下面の支圧反力は
片寄り、この部分の摩擦力によって剪断力が基礎に伝わ
るので、基礎断面に均等に剪断力が分布しないため、基
礎の片側部分が削ぎ破壊する。そして、曲げモーメント
と剪断力がさらに大きくなると、摩擦力では抵し切れ
ず、ボルトの軸部に剪断力が伝わり、ボルト軸部がコン
クリートに水平方向に支圧力を与え、ボルトの被り厚さ
が小さい側の基礎コンクリートの局部破壊を招くことに
なる。これらの削ぎ破壊、局部破壊は、剪断力を基礎断
面に分布できないからである。そのために基礎断面を大
きくすることが設計上必要になる。

【０００７】さて、柱脚に曲げモーメントが加わると、
アンカーボルトには引張力が加わる。終局的にはアンカ
ーボルト先端の定着端を頂点とし、コーン状にコンクリ
ートが破壊する。この抗力が定着耐力である。この定着
耐力を大きくするためにはコーン状の破壊形状を大きく
するため、アンカーボルトの長さを長くしなければなら
ない。

【０００８】また、アンカーボルトをコンクリートの打
設によって移動しないよう位置精度を保つためには仮設
の支保構を設けてアンカーボルトを固定しなければなら
ない。特にアンカーボルトの水平方向の移動は、ベース
プレートと嵌合しなくなるばかりでなく、上部の鉄骨架
構の精度が確保できなくなる。誤差が大きい場合は、ア
ンカーボルト頂部のコンクリートを斫り取り、ガスバー
ナー等を用いて加熱矯正するが、耐力上の問題が残る。
そのために、テンプレート等を用いてアンカーボルトの
頂部の相互位置を確保する方法が用いられるが、コンク
リートの打設作業で邪魔になるだけでなく、モルタル仕
上の際、除去する材料で、設計上不要の材料である。

【０００９】アンカーボルトとしては、鋼棒を曲げ加工
したＵ字形アンカーボルトが力学的に効率が良いことが
知られている。このアンカーボルトは冷間でＵ字形に加
工することが多い。この場合、折曲げ部に残留応力が残
り、ボルトの運搬や据付けの衝撃でＵ字形頂部が広がる
傾向がある。その大きさの予測は困難であり、ベースプ
レートと嵌合しなくなり、Ｕ字形ボルトは優れたもので
あるが精度管理上の問題点がある。

【００１０】本発明は、従来技術による場合の前記の種
々の問題点を解決し、比較的簡単な構成でもって柱脚の
基礎コンクリート部分の補強及びアンカーボルトの位置
精度の保持を同時に達成し得る柱脚構造を提供すること
を目的としてなされたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基礎コ
ンクリート中にアンカーボルトを埋設しておき、該アン
カーボルトに嵌合するよう所定の位置にボルト穴を有す
るベースプレートをもつ柱を立て、前記アンカーボルト
とベースプレートをナットで固定することにより基礎に
鉄骨柱を立脚する鉄骨柱脚において、鋼棒をメッシュ状
に組み、その交点を固定したシート状の金網を水平にし
て前記アンカーボルト上部の前記基礎コンクリート中に
埋設し、メッシュの交差する空隙を前記アンカーボルト
の所定の位置として該空隙にボルト軸部を挿通してあ
る。

【００１２】また本発明によれば、前記シート状の金網
が、メッシュ状に成形したエキスパンドメタルである。

【００１３】また本発明によれば、前記シート状の金網
が、アンカーボルトの中間部に配置されている。

【００１４】また本発明によれば、前記シート状の金網
が、アンカーボルトの下部に配置されている。

【００１５】また本発明によれば、前記シート状の金網
のメッシュの交差する空隙部分にボルト穴を開けた鋼板
が溶接固定されており、該ボルト穴にボルト軸部を挿通
してある。

【００１６】また本発明によれば、アンカーボルトは、
Ｕ字形アンカーボルトであり、該Ｕ字形アンカーボルト
の頂部開き止めのために、相対するボルト軸部を直接結
ぶメッシュ金網と他のメッシュ金網とを多段重ねとして
ある。

【００１７】また本発明によれば、前記シート状の金網
をアンカーボルトの外側に立設した形鋼等の支保構に固
定してある。

【００１８】さらに本発明によれば、前記シート状の金
網の外周を基礎コンクリート周囲に配した立上り縦筋及
びフープの外側に曲げ下ろし、籠状の基礎配筋の一部と
なしている。

【００１９】前述のように従来の柱脚の基礎は、立上り
外周部を鉄筋で補強し、ベースプレート直下は無筋状態
であった。そのために、剪断力や、曲げモーメント時の
ベースプレートに対する偏在応力等に対して局部破壊の
恐れがあった。また、直圧力による割裂応力や、アンカ
ーボルトの終局定着耐力によるコンクリートの破壊は、
ベースプレートを大きくし、基礎断面自体も大きくし
て、これらの応力を低減する方法を採ってきた。

【００２０】これらの破壊パターンを見ると、コンクリ
ートの水平断面を過ぎる傾向がみられるところから、本
発明にかかるシート状の金網を水平に配置することは、
コンクリート破壊特性からみて有効な補強方法である。

【００２１】また、本発明にかかるシート状の金網は、
破壊を引き起こす応力を分散させる性質があるので、基
礎の耐荷断面を拡げる効果がある。そしてシート状の金
網の各交点は溶接等で固定しているからコンクリートと
の一体化が計られる。

【００２２】また、シート状の金網のメッシュ状の交点
は溶接等で固定されているので、ボルト相互の位置が固
定され、アンカーボルトの位置精度が確保される。そし
て、アンカーボルト下部の支保構と、上部のシート、ま
たは多段シートの外周を利用して下部支保構の縦材を延
長したり、縦材に鉄筋を用い籠状に組立てれば、従来の
鋼製支保構より簡便で、コンクリートの補強を兼ねるこ
とができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１及び図２はシート状金網の基本形
を示し、鋼棒１１をメッシュ状に組み、その交点を溶接
結束線、あるいは接着剤、あるいはその両者の併用等で
固定し、メッシュの交差する四角形の空隙１２をアンカ
ーボルトの所定の位置とし、ボルト２が挿入できるよう
にする。図２はＵ字形アンカーボルトのセットをＵ字形
底辺を平行してタスキ状に配しその頂部の位置決めに用
いるのに適する梯子状メシュ金網である。なお、上記の
シート状金網は、メッシュ状に成形されたエキスパンド
メタルを用いてもよい。

【００２４】図３及び図４はシート状の金網１０Ａ、１
０Ｂを示し、ボルト２の外周部にも鋼棒１１を配する。
いずれのものもボルトの位置決めと、ボルトに加わる剪
断力の分散と、コンクリートの剪断補強とを担う。図３
及び図４のシート状金網１０Ａ、１０Ｂを重ねて併用す
ることもある。

【００２５】図５及び図６は鋼棒として角形鋼棒１１Ａ
を用いたもので、交点を例えば溶接１３により固定す
る。四角形の空隙１２はボルト２が内接する程度の大き
さのものである。図７及び図８は鋼棒として丸棒１１Ｂ
を用いたものである。

【００２６】図９及び図１０はボルトの位置精度を高め
るため、四角形の空隙部分に鋼板１４を溶接１３等で固
定し、その鋼板１４にボルト穴１５を開けたものであ
る。

【００２７】図１１ないし図１４に前記のシート状金網
の各種の使用態様を示し、図１１は基本形を示し、シー
ト状金網１０をベースプレート５に近いアンカーボルト
２上部の基礎コンクリート１中に埋設したものである。
このシート状金網１０は、アンカーボルトの位置決め、
ボルトに加わる剪断力の分散をし、コンクリートの補強
については支圧力及び剪断力による局部破壊を防ぐ。

【００２８】図１２は上部のシート状金網に加え中間部
にもシート状金網１０を配置したもので、直圧力による
割裂防止に役立つ。また、図１３は下部にシート状金網
１０を配置したもので、アンカーボルト２の下端の定着
部の補強に役立つ。

【００２９】図１４はアンカーボルトとしてＵ字形アン
カーボルト２Ａを用いたもので、その頂部の開き止めの
ために、先の図４に示すシート状金網１０Ｂ、さらに図
３に示すシート状金網１０Ａを併用した多段重ねとす
る。

【００３０】いずれの形式のアンカーボルトを使用する
場合も、シート状金網の段数は柱脚の応力、基礎の断面
形状に応じて、一段または多段配置してコンクリートに
埋め込む。

【００３１】図１５及び図１６はシート状金網をアンカ
ーボルトの外側まで伸ばし、ボルト支保構と固定したも
のである。すなわち、形鋼１６等をアンカーボルト２の
外側に立設し、シート状金網１０を上段、下段、必要に
応じて中間に配し、シート状金網１０の外周を形鋼１６
に固定し、所定の位置にアンカーボルト２を挿入する。
最下段はアンカーボルト２の定着のため定着金物１７を
挟んでナット７で締める。

【００３２】縦材である形鋼１６とシート状金網１０と
の固定は溶接するか、或いは図１７及び図１８に示すよ
うに、シート状金網１０の外隅部に取付金物であるプレ
ート１８、または、アングル１９を溶接し、その取付金
物１８、１９と形鋼１６をボルト２０で締める。

【００３３】図１９及び図２０はアンカーボルトとして
先端を折り曲げたもの、或いはＵ字形アンカーボルト２
Ａを用い、シート状金網１０の外周を基礎コンクリート
周囲に配した立上り縦筋８及びフープ９の外側に曲げ下
ろし、籠状の基礎配筋の一部としたものである。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、次の優れた効果を奏するもの
である。（１）直圧力による割裂を防止する有効な手段であ
り、ベースプレート、基礎コンクリートを大きくする代
りの手段として有効である。（２）コンクリートの剪断力を増加させ、またボルト
軸部に加わる剪断力をボルト群に分布させることができ
る。これにより、局部的な剪断力を分布させ、基礎剪断
面が有効に作用する。（３）アンカーボルトの定着力が増すので、ボルトの
定着長さが低減でき、コンクリートのひび割れが防止で
きる。（４）アンカーボルトの位置精度が確保できる。従来
のテンプレートが仮設材であったのに対し、本発明では
精度保持という施工上の問題と、コンクリートの補強を
同時に満足する。

【００３５】（５）Ｕ字形アンカーボルトに梯子状の
シート状金網を工場出荷時に装着すれば、Ｕ字形上部の
開き止めとなり、この梯子状シート金網は前記力学的効
果をもたせることができる。（６）本発明のシート状金網を利用してアンカーボル
トを据付ければ、従来の鋼製支保構に比べて簡便であ
り、コストが低減される。（７）本発明により施工精度が向上し、力学的効果に
より、構造物の安全性が確保しやすい。

【図面の簡単な説明】

【図１】補強金網であるメシュ状金網の基本形を示す平
面図。

【図２】補強金網である梯子状シート金網の基本形を示
す平面図。

【図３】シート状金網の全体を示す平面図。

【図４】梯子状シート金網の全体を示す平面図。

【図５】鋼棒として角形鋼棒を用いたシート状金網の詳
細平面図。

【図６】図５の正面図。

【図７】鋼棒として丸鋼を用いたシート状金網の詳細平
面図。

【図８】図７の正面図。

【図９】ボルト穴をあけた鋼板を四角形の空隙部分に溶
接したシート状金網の詳細平面図。

【図１０】図９の正面図。

【図１１】シート状金網を補強用金網として用いた鉄骨
柱脚の縦断面図。

【図１２】シート状金網をアンカーボルトの上部と共に
中間部に埋設した鉄骨柱脚の縦断面図。

【図１３】シート状金網をアンカーボルトの上部と共に
下部に埋設した鉄骨柱脚の縦断面図。

【図１４】アンカーボルトとしてＵ字形アンカーボルト
を用いその上部と下部にシート状金網を埋設した鉄骨柱
脚の縦断面図。

【図１５】シート状金網をアンカーボルトの外側まで伸
ばし支保構と固定した正面図。

【図１６】図１５のＡ−Ａ線断面図。

【図１７】シート状金網を支保構に固定する態様を示す
平面図。

【図１８】他の例を示す平面図。

【図１９】シート状金網を立上り縦筋及びフープの外側
に曲げ下ろして基礎配筋の一部とした正面図。

【図２０】図１９のＡ−Ａ線断面図。

【図２１】従来の鉄骨柱脚の縦断面図。

【図２２】図２１の平面図。

【符号の説明】

１・・・鉄筋コンクリート基礎２・・・アンカーボルト３・・・定着金物４・・・鉄骨柱５・・・ベースプレート６・・・ボルト穴７・・・ナット８・・・立上り鉄筋９・・・フープ１０・・・シート状金網１１・・・鋼棒１３・・・溶接１４・・・鋼板１５・・・ボルト穴１６・・・形鋼１７・・・定着金物１８・・・プレート１９・・・アングル２０・・・ボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤邦昭神奈川県平塚市八重咲町24−21 (72)発明者佐伯俊夫東京都多摩市鶴牧６−15−７−502 (72)発明者岩田満信東京都江東区東陽二丁目４番２号日立機材株式会社内 (72)発明者平川茂福岡県北九州市若松区北浜１−９−１日立金属株式会社若松工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基礎コンクリート中にアンカーボルトを
埋設しておき、該アンカーボルトに嵌合するよう所定の
位置にボルト穴を有するベースプレートをもつ柱を立
て、前記アンカーボルトとベースプレートをナットで固
定することにより基礎に鉄骨柱を立脚する鉄骨柱脚にお
いて、鋼棒をメッシュ状に組み、その交点を固定したシ
ート状の金網を水平にして前記アンカーボルト上部の前
記基礎コンクリート中に埋設し、メッシュの交差する空
隙を前記アンカーボルトの所定の位置として該空隙にボ
ルト軸部を挿通してなることを特徴とする補強金網を用
いた鉄骨柱脚。
【請求項２】前記シート状の金網が、メッシュ状に成
形されたエキスパンドメタルである請求項１に記載の補
強金網を用いた鉄骨柱脚。
【請求項３】前記シート状の金網が、アンカーボルト
の中間部に配置されていることを特徴とする請求項１又
は２のいずれかに記載の補強金網を用いた鉄骨柱脚。
【請求項４】前記シート状の金網が、アンカーボルト
の下部に配置されていることを特徴とする請求項１又は
２のいずれかに記載の補強金網を用いた鉄骨柱脚。
【請求項５】前記シート状の金網のメッシュの交差す
る空隙部分にボルト穴を開けた鋼板が溶接固定されてお
り、該ボルト穴にボルト軸部を挿通してなることを特徴
とする補強金網を用いた鉄骨柱脚。
【請求項６】アンカーボルトは、Ｕ字形アンカーボル
トであり、該Ｕ字形アンカーボルトの頂部開き止めのた
めに、相対するボルト軸部を直接結ぶメッシュ金網と他
のメッシュ金網とを多段重ねとしたことを特徴とする請
求項１又は２のいずれかに記載の補強金網を用いた鉄骨
柱脚。
【請求項７】前記シート状の金網をアンカーボルトの
外側に立設した形鋼等の支保構に固定してなることを特
徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の補強金網
を用いた鉄骨柱脚。
【請求項８】前記シート状の金網の外周を基礎コンク
リート周囲に配した立上り縦筋及びフープの外側に曲げ
下ろし、籠状の基礎配筋の一部となしたことを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれかに記載の補強金網を用い
た鉄骨柱脚。